Kislota va asoslarni titrlash metodining mohiyati va qo’llanilish sohasi. Indikatorlar nazariyasi Reja

10^pK-pT<10^-3yoki pT>pK+3
bo’lishi lozim.
Demak, ayni indikatorni ishlatish titrlashning kis­lota xatosini keltirib chiqaradigan bo’lsa, indikator­ning titrlash ko’rsatkichi pT kislotaning kuchi kursatki­chi pK dan 3 birlikka ortiq bulgandagina bu indikator­ni ishlatish mumkin.
g) Titrlashning ishqor xatosi. Titrlashdan keyin erit­mada ortib kolgan asos kuchsiz bo’lib, eritmada deyarli ion­lanmagan molekulalar holida bo’lsa, titrlashning indikator xatosi «ishqor xatosi» deb ata­ladi. Titrlashning ishkor xatosi ham kislota xatosi kabi hisoblanadi. Buning uchun asosning dissotsilanish tengla­masi asosida ionlanish konstantasi tenglamasi yoziladi.
Neytrallash metodida titrlash tartibi
Neytrallash metodida aniq natijalar olish uchun faqat indikatorni to’g’ri tanlash talab qilinibgina qolmay, shu bilan birga titrlashni ma’lum tartib bilan o’tkazish ham muhimdir.
Titrlashni “kislotadan ishqorga tomon”, ya’ni kislo­ta eritmasiga byuretkadan ishqor eritmasi qo’shish yuli bilan yoki aksincha ishqordan kislotaga tomon yo’li bilan olib boriladi. Titrlashda indikator tanlashga, albatta, e’tibor berish lozim. Masalan, agar kislotadan ishqor tomon titrlanganda metil zarg’aldog’idan indikator sifatida foydalanilsa, indikatorning pushti rangi ishqorning ortiqcha tomchisi ta’siridan sariq rangga o’tishi kerak. Lekin rangning bunday o’zgarishini sariq rangdan pushti rangga o’tishga nisbatan ko’z bilan yomonroq ilg’anadi. Shuning uchun, metil zarg’aldog’i ishtirokida titrlashni “ishqordan kislota tomon” olib borish maqsadga muvofiqdir. Fenolftalein ishtirokida titrlashni “kis­lotadan ishqorga tomon” olib borish qulay, chunki bunda rangsiz eritma qizil pushti rangga kiradi.
Ba’zan ekvivalent nuqtani puxtaroq, aniqlash uchun titr­lash “guvoh” ishtirokida olib boriladi. Bush konussimon kolbaga yoki stakanga titrlash oxiridagi hosil bo’lgan suyuqlik hajmiga teng miqdorda suv solib, unga titrlash uchun necha tomchi indikator (metil zarg’aldog’i) olingan bo’lsa, shuncha tomchi indikator tomiziladi. So’ng byuretkadan 1-2 tomchi kislota eritmasi qo’shiladi. “Guvoh” aralashma och, ammo sezilarli pushti rangga ega bo’ladi. Shu yo’l bilan tay­yorlangan “guvoh” titrlash uchun namuna vazifasini bajaradi. Titrlanayotgan eritma bilan “guvoh“ ning rangi bir xil bo’lishiga erishish zarur. Ish natijalari hisoblanilganda “guvoh” eritma tayyorlashga sarf bo’lgan kislotaning tomchisining hajmi («0,06 ml) chegirib tashlash lozim.
Titrlashning ekvivalent nuqtasini to’g’ri belgilash qo’shilgan indikator miqdoriga kam bog’liq bo’ladi. Qo’llaniladigan indikatorlarning ko’pchiligi organik kis­lotalar yoki asoslardir. Ulardan titrlanayotgan eritmaga ko’p tomizish analiz xatosini oshirishi mumkin, chunki tekshirilayotgan eritmaning bir qismi indikator bilan reaksiyaga kirishishi mumkin. Shuning uchun indikator eritmasini qatiy ko’rsatilgan hajmda yoki tomchida qo’shish shart. Tajriba yo’li bilan amalda aniqlangani bo’yicha 10­15 ml tekshirilayotgan eritmaga 1 tomchi indikator, 25 ml eritmaga esa 2 tomchi indikator qo’shish lozim.
Shunday qilib, titrimetrik analizning natijasi faqat indikator tanlashga bog’liq bo’lib qolmasdan, shu bilan birga indikatorning qo’shilgan miqdoriga va titr­lashning qo’llaniladigan tartibiga ham bog’liqdir.
Neytrallash reaksiyalarida titrlash jarayonida vodorod ionlarining konsentrasiyasi, ya’ni pH asta--sekin o’zgaradi. Indikatorlar yordamida neytrallash reaksiyasining ekvivalentlik nuqtasini aniqlash mumkin. So’ngra sarflangan ishchi eritmaning miqdori va uning normalligiga ko’ra tekshirilayotgan eritmadagi aniqlanayotgan birikmaning miqdorini hisoblab topish mumkin. Masalan, xlorid kislota eritmasining titrini aniqlash uchun pipetka bilan konsentrasiya si ma’lum bo’lgan NaOH eritmasidan aniq hajmda (masalan 20 ml) o’lchab olinadi va konussimon kolbaga quyiladi. So’ngra unga 1-2 tomchi indikator eritmasidan qo’shiladi. Byuretkaga konsentraiiyasini aniqlash zarur bo’lgan xlorid kislota eritmasi to’ldiriladi. So’ngra byuretkadan to ekvivalentlik holatiga erishilguncha asta-sekin tomchilatib HCl eritmasi quyiladi. Shundan keyin NaOH ishchi eritmaning ma’lum xajmini neytrallash uchun ketgan HCl eritmasi miqdori bo’yicha xlorid kislota eritmasining noma’lum konsentrasiyasi hisoblab topiladi.
Xulosa qilib aytganda, eritmaning konsentrasiyasini titrlash yo’li bilan aniqlashda indikatorlar muhim ahamiyatga ega. Shuni esdan chiqarmaslik kerakki, indikatorlar har doim ham ekvivalent nuqtada o’z rangini o’zgartiravermaydi, indikatorning rangi bir oz kechikib o’zgaradi. Agar indikatorlar to’g’ri tanlansa, indikator xatosi eng kam bo’ladi.
Hajmiy analizning neytrallash usulida asosan metiloranj, metil qizil, lakmus va fenolftalein indikatorlari nisbatan ko’proq ishlatiladi. Ularning eritmadagi xususiyatlarini V. Ostval`d tomonidan 1894 yilda taklif etilgan indikatorlarning ionlanish nazariyasi yordamida tushuntirish mumkin.
Faollashtiruvchi savollar:
1.Indikatorning miqdor analizi uchun qanday ahamiyati bor?
2.Fenolftalinning ta’siri qanday?
3.Nima uchun indikator ta’sir ettirilgandan keyin ekvivalent nuqtasi hosil bo’ladi?
V. Ostval`d nazariyasiga muvofiq indikator kuchsiz kislota (yoki asos) bo’lib, uning molekulalari va molekula dissosilanishidan hosil bo’luvchi ionlari bir-biridan farq qiluvchi rangga ega. Shuning uchun ham ular kislota-asos indikatorlar degan umumiy nom bilan ataladi.
Protonlarni biriktirib olish xususiyatiga ega bo’lgan indikatorlar asosli indikatorlar deb ataladi. Ular, Ind OH formula bilan ifodalanadi,
bu erda Ind⁺ - indikator kationi. Bunday indikatorlarning dissosilanishi tenglamaga muvofiq sodir bo’ladi.
Gidroksil ionlarini biriktirib olish xususiyatiga ega bo’lgan va H Ind formulaga muvofiq keluvchi indikatorlar — kislotali indikatorlar deb ataladi. Bunday indikatorlar o’zidan H⁺ kationlarini chiqarib dissosilanadi, ya’ni H⁺ va Ind^– ionlari hosil bo’ladi.
Fenolftalein molekulasi H Ind, uning anioni Ind^– bilan ifodalansa, uning dissosilanish tenglamasi quyidagicha bo’ladi:
HInd ↔ H⁺ + Ind^–
rangsiz olcha rangli
Bu muvozanat mavjud bo’lgan eritmaga ishqor eritmasidan ozgina tomizilsa, kiritilgan OH^– ionlar fenolftalein molekulasining dissosilanishidan hosil bo’lgan H⁺ ionlarini bog’lab, kam dissosilanuvchi suv molekulalarini hosil qiladi. Natijada muvozanat o’ng tomonga siljiydi, eritmadagi Ind^– ionlarning konsentrasiyasi ortadi va eritma olcha rangga bo’yaladi.
Aksincha, fenolftalein eritmasiga bir necha tomchi kislota eritmasidan tomizilsa, eritmada H⁺ ionlarning konsentrasiyasi ortadi va muvozanat indikatorning dissosilanmagan molekulalari hosil bo’lish tomoniga siljiydi. Ana shuning uchun eritma rangsizlanadi. Lakmusning eritmadagi xossalari, uning dissosilanmagan molekulasining qizil rangga ega bo’lishi, lakmus anionining ko’k rangli ekanligi, neytral eritmada lakmusning oraliq binafsha rangda bo’lishi uning dissosilanishi bilan tushuntiriladi.
Demak, indikator eritmasining rangi uning eritmadagi molekulasining hamda ionining bir-biriga bo’lgan nisbati bilan aniqlanadi.
Yuqorida keltirilgan mulohazalar indikatorlar rangining o’zgarishini to’liq tushuntira olmaydi. Hozirgi zamon ionli-xromofor nazariyasiga muvofiq indikatorlar molekulalari tarkibida xromofor (rang yoyuvchi) gruppalar va ular tarkibidagi atomlar orasida ketma-ket yoki o’zaro oralab keladigan oddiy va qo’sh bog’lar mavjud bo’ladi:

Atomlarning oxirgi ko’rinishdagi tartibda joylanishi xinoidli gruppalanish deyiladi. Eritmaning muhiti o’zgarishi jarayonnida xromofor gruppasining qayta gruppalanishi, ya’ni uning ichki tuzilishining o’zgarishi kuzatiladi. Buning oqibatida indikatorning rangi o’zgaradi. Bir xil rangli indikatorlarda rangning yo’qolishi yoki paydo bo’lishi xromofor gruppaning mavjudligi yoki yo’qolishi bilan tushuntiriladi. Ikki rangli indikatorlarda esa rangning o’zgarishiga sabab bir xromofor gruppaning boshqasiga qayta gruppalanishidir.